多工位钻孔生产线

技术领域

本发明涉及钻孔装置，具体地涉及一种多工位钻孔生产线。

背景技术

在工业产品生产过程中，常会遇到一个工件需要钻多个不同的孔的现象。采用人工方式逐孔进行钻孔加工，则对工人技术要求高，且劳动强度大，而且还存在加工效率低，精度低的问题。采用自动化生产线的产品进行加工是目前普遍流行的提高生产效率，并能保证加工质量的有效方法。

为此，现有技术中已经提出了一种适于连续作业的设置多个钻孔工位的技术构思。如中国专利文献CN103568140A公开的多工位钻孔机，其包括一个在不同的工位之间传送工件的转盘，转盘上表面周缘周向均布地设有六个夹持机构，夹持机构设有夹紧机构和与装料凸轮配合工作的装料机构。该现有技术在工作中，需要将待加工的工件逐一装入到每一对应的加持机构上，并对装入的工件进行逐一的夹紧。由于每一个工件都需要独立地装入并夹紧，使得该现有技术在工作的需要一套复杂的机械结构来完成这样繁复的动作，也就是说，该现有技术实现相应动作的机构过于复杂。

再如中国专利文献CN201329430Y公开的一种新型数控角钢钻孔生产线上用的钻孔机，该钻孔机工作时角钢开口向下放置在托料架上，在主板上可调节地设置有两个具有多主轴的钻孔动力头。主板下方布置有抬起油缸、前后两面布置有垂直放置的直线导轨，在抬起油缸的作用下主板可以抬起和落下，实现对角钢的通过和压料。角钢的孔距由沿角钢长度方向布置的数控小车来控制。角钢放置在送进料道上，由数控小车夹住角钢送进。该现有技术中仍设有对工件进行逐次夹紧的动作。

发明内容

本发明要解决现有技术结构复杂，机械动作繁复的技术问题。从而提供一种结构简单的多工位钻孔生产线。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多工位钻孔生产线，包括机架；

钻孔机，至少两台，分别设置在所述机架上的不同工位；

输送机构，设置在所述机架上，具有上料端及下料端，用于将工件从所述上料端经过不同工位后，送往所述下料端；其中

所述输送机构具有保持工件的夹持装置及传送工件的传送装置，其中所述夹持装置与工件之间通过形状间非圆形状配合限制工件随钻头转动，并结合所述传送装置在输送方向上的定位，而将工件定位在各个工位上。

进一步地，还包括设置在所述机架上，用于支承所述钻孔机的调节机构；所述调节机构适于在各个工位上，将所述钻孔机所载带的钻头调节到所需要的位置。

进一步地，在所述调节机构中，对应于每个所述钻孔机具有一个垂直于工件输送方向延伸设置的横臂，所述横臂相对于所述机架在平行于工件输送方向可往复移动，所述横臂与所述机架之间设有纵向锁定机构；所述钻孔机相对于所述横臂可在垂直于工件输送方向往复移动地设置在所述横臂上，所述钻孔机与所述横臂之间设有横向锁定机构。

进一步地，所述调节机构具有在工件输送路径的两侧分别在所述机架上沿工件输送方向铺设的各一条纵向滑轨，在所述横臂的两端对应于所述纵向滑轨相应设置的纵向滑块；在所述横臂上设有沿垂直于工件输送方向铺设的横向滑轨，在所述钻孔机上对应与所述横向滑轨相应地设有横向滑块。

进一步地，所述纵向滑轨设置在所述机架上的一对高架上，所述横臂具有跨接在一对所述高架上水平设置的横梁及固定在所述横梁上沿所述横梁延伸且竖直设置的安装板；所述纵向滑块设置在所述横梁的底部两端；所述横向滑轨设置在所述安装板上；所述安装板设置在所述横梁的上方，并在所述安装板与所述横梁之间设置筋板，或将两者通过所述筋板固定连接在一起。

进一步地，所述传送装置具有从所述上料端延伸到所述下料端设置在所述机架上的环形挠性传递元件，在所述传递元件由主动滚轮及从动滚轮张紧支撑，在所述主动滚轮和所述从动滚轮之间，所述传递元件从所述上料端向所述下料端移动且对应于各个工位的区间为加工区段，所述传递元件从所述下料端向所述上料端移动的区间为返回区段；在所述传递元件上与所述工位对应间隔地固定安装有数个所述夹持装置，所述夹持装置上设有用于嵌入工件的非圆敞口的夹持槽。

进一步地，在所述夹持装置的所述夹持槽中具有第一贯通口。

进一步地，所述夹持装置由一个与所述传递元件固定在一起的托板及一个可拆卸地安装在所述托板上的夹持件构成；对应于不同产品所述夹持槽成型在不同的所述夹持件上。

进一步地，所述托板对应安装所述夹持件的部位成型有第二贯通口，在所述夹持件的所述夹持槽中具有第一贯通口。

进一步地，所述输送机构还具有在所述机架上至少对应于所述工位处的所述传递元件两侧平行设置的承托块：所述承托块对处于加工区段的所述夹持装置提供支承。

进一步地，所述承托块还具有伸向加工区段的所述传递元件底部的支承部，所述所述支承部对所述传递元件起支承引导作用。

进一步地，所述输送机构具有设置在所述下料端的卸料机构；用于将加工后的工件从所述夹持槽中取出。

进一步地，所述卸料机构具有一个往复移动机构及设置在所述往复移动机构上的电磁铁；所述往复移动机构带动所述电磁铁从所述非圆敞口侧接近或远离所述夹持槽；所述电磁铁在接近所述夹持槽时接电，并在离开时断电。

进一步地，所述往复移动机构为活塞装置。

进一步地，所述传递元件为沿输送方向左右对称设置的两条，带动两条所述传递元件的所述主动滚轮固定在同一主动轴上，且所述传递元件与所述主动滚轮之间为齿啮合传动；每一所述夹持装置与两条所述传递元件均固定连接。

进一步地，所述主动滚轮为齿形带轮，所述传递元件为与所述齿形带轮啮合的齿型皮带。

进一步地，两条所述传递元件的所述从动滚轮与所述传递元件之间为齿啮合传动。

进一步地，所述从动滚轮的从动轴与所述机架之间设有张紧调节机构。

进一步地，所述输送机构还具有在所述机架上对应所述返回区段设有流利条，所述流利条适于对处于所述返回区段的安装在所述传递元件上的所述夹持装置提供支承。

进一步地，所述输送机构具有在所述机架对应于所述传递元件两侧平行设置的导向侧壁；所述导向侧壁滑动地接触所述夹持装置对应的端壁。

进一步地，在所述输送机构的所述下料端设有安装在所述机架上的下料槽，所述下料槽用于滑落已加工完成的工件。

进一步地，在所述输送机构下面，至少在对应各个所述工位的所述机架上设有集屑槽，收纳加工飞出的铁屑。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的多工位钻孔生产线以输送机构与工件之间通过形状间非圆形状配合限制工件随钻头转动，并结合所述传送装置在输送方向上的定位，而将工件定位在各个工位上。保证了加工时工件夹紧定位的要求。同时本发明的工件不需要工件分别在各个工位夹紧定位，也不需要分别夹紧后在各个工位间传递。在满足了加工时工件夹紧定位的要求的同时使生产线的结构更简单，也简化了机械动作，提高加工效率，满足了生产线加工的需求。

2.设置钻孔机的调节机构，配合可更换的夹持装置，且在夹持装置上设有作为形状间非圆形状配合的夹持槽。使得在保证工件夹紧的同时，也能实现针对不同产品的不同工件的加工，使得生产线具有柔性加工的能力。特别是夹持装置由固定在传递元件上的托板及设有夹持槽的夹持件组成，这样不必经常在传递元件上拆卸夹持装置，在更换加工工件的种类时仅需要从托板上换装夹持件即可，减少更换加工工件时整体更换夹持装置所导致的传递元件与夹持装置之间需要进行的调整。

3.设置承托块使得至少在加工过程中夹持装置受到向上的支撑，避免加工时由传递元件直接抵抗钻头作用在工件上向下的作用力，减少了该作用力导致的传递元件产生的伸长变形，降低了对传递元件的强度要求，提高了传递元件的使用寿命。承托块上的支承部在工作过程中对传递元件提供支承，使得传递元件进一步减少了由于自身重量所导致的伸长变形，可进一步降低传递元件的强度要求，提高使用寿命。所述机架上对应所述返回区段设有对夹持装置提供支承的流利条，使得在返回区段的传递元件及夹持装置的重量由流利条承担，进一步减少了传递元件产生伸长变形的因素。

4.采用电磁卸料机构能够准确有效地将加工完成的工件从生产线上卸下，结构简单可靠。

5.采用双传递元件的设置，使得对夹持装置由至少两点固定支撑。且两传递元件由同一主动滚轮带动转动，使两传递元件同步，不易产生夹持装置与传递元件之间的相对转动，使得支撑更稳定可靠。而进一步地，在主动滚轮与传递元件之间采用齿啮合的传动方式，减少了因打滑导致的两传递元件转动不同步的问题。

对应于所述传递元件两侧平行设置的导向侧壁，在起引导作用的同时，也减少或避免了传递元件在加工过程中承受的转动扭矩。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的多工位钻孔生产线的一个实施例的立体图；

图2为图1所示实施例反向视角的立体图；

图3为图1所示实施例俯视示意图；

图4为图1所示实施例的输送装置的立体图；

图5为图1所示实施例的输送装置中的传送装置的立体图；

图6为图1所示实施例中夹持装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-机架、2-钻孔机、3-上料端、4-下料端、5-输送机构、6-调节机构、7-纵向滑轨、8-横臂、9-纵向滑块、10-横向滑轨、11-横向滑块、12-横梁、13-安装板、14-筋板、15-夹持装置、16-传送装置、17-卸料机构、18-传递元件、19-主动滚轮、20-从动滚轮、21-张紧调节机构、22-托板、23-夹持件、24-夹持槽、25-第一贯通口、26-第二贯通口、27-导向侧壁、28-承托块、29-支承部、30-流利条、31-集屑槽、32-活塞装置、33-下料槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-3所示，为本发明的多工位钻孔生产线的实施例，包括机架1，分别设置在所述机架1上的不同工位的数台钻孔机2，设置在所述机架1上具有上料端3及下料端4的输送机构5，以及设置在所述机架1上支承所述钻孔机2在各个工位上并将所述钻孔机2所载带的钻头调节到所需要的位置的调节机构6。

在所述调节机构6中，具有在工件输送路径的两侧分别在所述机架1上沿工件输送方向铺设的各一条纵向滑轨7，对应于每个所述钻孔机2具有一个垂直于工件输送方向延伸设置的横臂8，在所述横臂8的两端对应于所述纵向滑轨7相应设置的纵向滑块9，所述横臂8相对于所述机架1在平行于工件输送方向可往复移动，所述横臂8与所述机架1之间设有纵向锁定机构(图中未示出)。在所述横臂8上设有沿垂直于工件输送方向铺设的横向滑轨10(参见图2及图3)，在所述钻孔机2上对应与所述横向滑轨10相应地设有横向滑块11(参见图3)。所述横向滑轨10与所述横向滑块11的配合，使得所述钻孔机2相对于所述横臂8可在垂直于工件输送方向往复移动地设置在所述横臂8上，所述钻孔机2与所述横臂8之间设有横向锁定机构(图中未示出)。在本实施例中，所述纵向滑轨7设置在所述机架1上的一对高架上，所述高架为所述机架1上高于各工位处工件加工做出平面的部分。所述横臂8具有跨接在一对所述高架上水平设置的横梁12及固定在所述横梁12上沿所述横梁12延伸且竖直设置的安装板13；所述纵向滑块9设置在所述横梁12的底部两端。所述横向滑轨10设置在所述安装板13上；所述安装板13设置在所述横梁12的上方，并在所述安装板13与所述横梁12之间设置筋板14，或将两者通过所述筋板14固定连接在一起。

参见图1-4，所述输送机构5用于将工件从所述上料端3经过不同工位后，送往所述下料端4。所述输送机构5具有保持工件的夹持装置15，传送工件的传送装置16，及设置在所述下料端4的卸料机构17。

参见图5，所述传送装置16具有从所述上料端3延伸到所述下料端4设置在所述机架1上的环形挠性传递元件18，在所述传递元件18由主动滚轮19及从动滚轮20张紧支撑。在本实施例中，其中环形挠性的所述传递元件18为沿输送方向左右对称设置的两条齿型皮带，带动两条所述齿型皮带的所述主动滚轮19固定在同一主动轴上。且所述主动滚轮19为与所述齿型皮带之间齿啮合传动的齿形带轮。所述从动滚轮20的从动轴与所述机架1之间设有张紧调节机构21(参见图4及5)。在所述主动滚轮19和所述从动滚轮20之间，所述传递元件18从所述上料端3向所述下料端4移动且对应于各个工位的区间为加工区段，所述传递元件18从所述下料端4向所述上料端3移动的区间为返回区段；在所述传递元件18上与所述工位对应间隔地固定安装有数个所述夹持装置15(见图4)，每一所述夹持装置15与两条所述传递元件18均固定连接。参见图6，所述夹持装置15由一个与所述传递元件18固定在一起的托板22及一个可拆卸地安装在所述托板22上的夹持件23构成，所述夹持件23上成型有用于嵌入工件的非圆敞口的夹持槽24；对应于不同产品所述夹持槽24成型在可更换的不同的所述夹持件23上且具有不同的形状及大小。所述夹持装置15与工件之间通过形状间非圆形状配合限制工件随钻头转动，并结合所述传送装置16在输送方向上的定位，而将工件定位在各个工位上，在本实施例中，由于工件具有矩形的轮廓形状，所以所述夹持槽24的敞口形状也是与工件轮廓形状配合的矩形形状。在所述夹持件23的所述夹持槽24中具有第一贯通口25，所述托板22对应安装所述夹持件23的部位成型有第二贯通口26。

参见图3-5，本实施例的所述输送机构5还具有在所述机架1对应于所述传递元件18两侧平行设置的导向侧壁27；所述导向侧壁27滑动地接触所述夹持装置15对应的端壁。所述输送机构5还具有在所述机架1上至少对应于所述工位处的所述传递元件18两侧平行设置的承托块28：所述承托块28对处于加工区段的所述夹持装置15提供支承。所述承托块28还具有伸向加工区段的所述传递元件18底部的支承部29，所述所述支承部29对所述传递元件18起支承引导作用。所述输送机构5还具有在所述机架1上对应所述返回区段设有流利条30，所述流利条30适于对处于所述返回区段的安装在所述传递元件18上的所述夹持装置15提供支承。在所述输送机构5下面，至少在对应各个所述工位的所述机架1上设有集屑槽31，收纳加工飞出的铁屑。

参见图3及图4，所述卸料机构17用于将加工后的工件从所述夹持槽24中取出。具有一个作为往复移动机构的活塞装置32及设置在所述活塞装置32中的活塞杆的伸缩端上的电磁铁；所述活塞杆的伸缩端带动所述电磁铁从所述非圆敞口侧接近或远离所述夹持槽24；所述电磁铁在接近所述夹持槽24时接电，并在离开时断电。在所述输送机构5的所述下料端4设有安装在所述机架1上的下料槽33，所述下料槽33用于滑落已加工完成的工件。

工作时，首先根据所要加工的工件的尺寸、类型选择好具有相应非圆敞口的所述夹持槽24的所述夹持件23。并将选好的一组所述夹持件23固定到所述脱板上，这样完成夹持装置15的调节。再根据所要加工的工件的尺寸、类型按各个工位的位置在所述纵向滑轨7上滑动所述设置在所述横臂8上的纵向滑块9调节各个所述钻孔机2的纵向位置，使得每个所述钻孔机2对正所在工位所需钻孔的纵向位置，并采用纵向锁定机构将所纵向滑块9与所述纵向滑轨7相互锁定。同样的方式在固定于各个所述横臂8上的所述横向滑轨10上滑动安装在所述钻孔机2上的所述横向滑块11，调节各个所述钻孔机2的横向位置，使得每个所述钻孔机2对正所在工位所需钻孔的横向位置，并采用横向锁定机构将所横向滑块11与所述横向滑轨10相互锁定。

调节完成后，启动生产线，所述传送装置16中的所述主动轴带着固定在其上联动的两个所述主动滚轮19一起转动，两作为所述主动滚轮19的齿形带轮也同步地带动各自绕在所述主动滚轮19及所述从动滚轮20上的作为所述传递元件18的所述传递元件18转动，使得固定安装在所述传递元件18上的数个按工位的间距而间隔设置的所述夹持装置15一同向输送方向移动。在所述输送机构5的所述上料端3，待加工的工件被逐个嵌入到所述夹持装置15的所述夹持件23的夹持槽24中。由于所述所述夹持件23的所述夹持槽24中具有第一贯通口25，所述托板22对应安装所述夹持件23的部位成型有第二贯通口26，这样即使工件表面具有不同的凹凸结构，也能顺利地将工件嵌入到所述夹持槽24中，而不受凹凸结构的影响。随着所述传递元件18的的进一步的运动，所述夹持装置15中固定在所述传递元件18上用于承载所述夹持件23的所述托板22的向下的一面，接触到对应所述传递元件18运行的加工区段固定在所述机架1上的所述承托块28，并在所述传递元件18运行的加工区段，所述托板22保持在所述承托块28上滑动，这样所述夹持装置15中的所述托板22、所述夹持件23，以及卡和在所述夹持件23上的所述夹持槽24中的所述工件的重量施加到所述承托块28上，而所述传递元件18仅仅对所述夹持装置15施加拉拽的作用力。同时由于在所述传递元件18运行的返回区段对应的所述机架1上安装的所述流利条30，所述流利条30适于对处于所述返回区段的安装在所述传递元件18上的所述夹持装置15提供支承。这样，在工作过程中所述传递元件18基本上不受重力的牵扯可以减少所述传递元件18的延伸变形，大大提高所述传递元件18的使用寿命。在所述机架1对应于所述传递元件18两侧平行设置的所述导向侧壁27滑动地接触所述夹持装置15对应的端壁，引导所述夹持装置15的运行路径，避免因机械振动引起的摆动。随着所述传递元件18的的进一步的运动，第一个嵌入了工件的所述夹持装置15被输送到第一个工位，此时所述主动轴的驱动停止，并被定位锁定(比如依靠传动机构的机械阻力保持定位)。然后开动第一工位的所述钻孔机2工作，对相应的孔进行加工。加工过程中所述钻孔机2的所述钻头在工件上必然产生一个转动的扭矩，而工件与所述夹持槽24之间的非圆嵌合对工件起到了一个阻止扭转的反作用，而所述传递元件18对所述托板22的固定及所述托板22对所述夹持件23的固定又对所述夹持槽24所处的所述夹持件23起到了一个阻止其扭转的反作用。再加上所述传送装置16中的所述主动轴在所述夹持装置15在工位处的定位及锁定保证了工件加工中的位置的稳定。加工完毕后，所述钻孔机2回位，所述主动轴重新启动，第一个嵌入了工件的所述夹持装置15被输送到第二个工位，而此时第二个嵌入了工件的所述夹持装置15被输送到第一个工位，所述主动轴的驱动再次停止，并被定位锁定。然后，相应工位的所述钻孔机2进行相应的孔的加工工作。如此第三、第四个等等连续嵌入到后续夹持槽24中的工件循环往复，直至处于加工区段中的每一个所述夹持件23上的所述夹持槽24中都嵌入工件。而每一个工件完成所有需要加工工位的加工，即完成了工件的加工。加工过程中，加工未出的铁屑通过所述夹持装置15之间的间隔空间或所述夹持件23的所述夹持槽24中的所述第一贯通口25及所述托板22的所述第二贯通口26落入到设置在所述输送机构5下面的所述机架1上的所述集屑槽31中，并通过所述集屑槽31进行集中收集。

加工完成后的所述工件进一步被所述传递元件18输送到所述输送机构5的所述下料端4，此时设置在所述下料端4的所述卸料机构17的所述活塞装置32中的所述活塞杆上固定有所述电磁铁的伸缩端向着所述传递元件18上载有加工完成后的所述工件的所述夹持装置15移动，当所述电磁铁靠近载有加工完成的工件的所述夹持装置15的所述夹持槽24时，所述电磁铁接电，比如在所述下料端4靠近所述传递元件18的处设备供所述活塞杆的所述伸缩端触按接通的按钮开关(图中未示出)，所述电磁铁产生的磁力将加工完成的工件从所述夹持槽24中吸引出来。然后所述活塞装置32中的所述活塞杆上固定有所述电磁铁的伸缩端回缩，在回缩过程中，比如所述活塞杆的所述伸缩端脱出所述按钮开关，使得所述电磁铁断电，这样所述电磁铁在带着加工完成的工件回缩移动的同时，也失去了对所吸持的工件的电磁吸力，该已经离开所述夹持槽24的工件就会落入到设置在所述机架1的所述下料端4的所述下料槽33中，并由所述下料槽33滑向所需的位置。

在上述实施例中，所述横向滑轨10的安装位置可以替换为，直接设置在所述横梁12底部的中间，钻孔机2通过所述横向滑块11吊在所述横向滑轨10上。

在上述实施例中，在所述横向滑轨10的两端还分别设有限位部件，以方便调节操作。

在上述实施例中，所述夹持装置15上也可以替换为一个整体的部件，用于嵌入工件的非圆敞口的夹持槽24直接成型在所述夹持装置15上。进行柔性变换时，也是直接在所述传递元件18上拆装具有不同形状、尺寸的所述夹持槽24的所述夹持装置15。

在上述实施例中，也可以替换为，没有所述高架，所述纵向滑轨7直接铺设在所述机架1与工件所处高度向一致的平台上，所述横臂8带有两端设有支撑腿，形成门架结构。

在上述实施例中，所述卸料机构17可以替换为设置在返回区段的一个杠杆机构，通过杠杆的阻力臂段穿过所述夹持装置15上的第一、第二贯通口26从背面顶出加工完成的工件的方式。并使其落入下方的所述下料槽33中。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。